Padrão de pó de grafite de alta pureza

Grafite de flocos naturais de cristal único grafite, grafite pirolítica altamente orientada, esses cristais de grafite têm menos defeitos e tamanhos maiores e geralmente são considerados cristais únicos de grafite relativamente completos. Pesquisas consideráveis ​​foram feitas sobre a condutividade térmica desse tipo de grafite. Sob estresse compressivo, a densidade a granel da grafite pirolítica tratada acima de 3000k é de 2,25g/cm, que é próxima da densidade teórica do cristal único de 2,266g/cm, e a disseminação angular de meia largura do pico de difração (002) é Apenas 0,4 ° (ângulo de mosaico), que também está muito próximo do valor teórico de graus zero. A condutividade térmica desta grafite é mostrada na Tabela 1. Esses valores geralmente são considerados para representar os valores correspondentes para grafite de cristal único. A condutividade térmica ao longo das duas direções principais: ao longo do plano é indicada como λa, ao longo do plano perpendicular ao plano é indicado como λc.

À temperatura ambiente, λa é cerca de 200 vezes maior que λc. À medida que a temperatura aumenta, essa proporção diminui, mas ainda é grande. Portanto, a condutividade térmica da grafite policristalina composta por cristalitos é controlada pela condutividade térmica λa no nível de cristalito e λc dificilmente pode ser considerado. O λa de grafite de flocos naturais está entre 280 e 500W/(M · k) à temperatura ambiente, e a proporção de λa/λc está entre 3 e 5. Pode -se observar que o grau de perfeição de seu cristal é muito menor que o da grafite pirolítica altamente orientada.

Grafite pirolítica com uma estrutura de cristal altamente regular, LA está acima de 2000Nm e sua condutividade térmica muda com a temperatura em forma de sino-jar da baixa temperatura para alta temperatura.

A uma temperatura muito menor que a temperatura característica θλ da condutividade térmica da camada de cristal de grafite:

λa∝exp (–θλ/bt) (5)

onde B é aproximadamente igual a 2 e θλ às vezes é chamado de temperatura de Debye, mas não é o mesmo que a temperatura de Debye que caracteriza a capacidade de calor (consulte a capacidade de calor dos materiais carbonáceos e de grafite). Quando a temperatura é muito maior que θλ, existe

λa∝t (6)

De acordo com a fórmula (5), a baixa temperatura, λa aumenta com o aumento da temperatura t; De acordo com a fórmula (6), a alta temperatura, λa diminui com o aumento da temperatura. Entre a temperatura baixa e a alta temperatura, as equações (5) e (6) trabalham, e λa atinge o valor máximo quando esses dois efeitos são comparados entre si. É isso que cria a curva em forma de sino.